研究进展:单分子荧光-石墨烯 | Nature Methods

报道了石墨烯能量转移与垂直核酸vertical nucleic acids (GETvNA),一种研究DNA-蛋白质相互作用的方法,利用了双链DNA在石墨烯上的垂直取向。通过从探针染料到石墨烯的能量转移,动态研究发DNA构象变化,在亚秒级时间分辨率下,实现低至Ångström尺度的空间分辨率。

DNA和蛋白质之间错综复杂的相互作用是DNA复制、转录和修复等生物功能的关键。DNA结构特征的动态纳米尺度观察,对于理解这些相互作用是必要的。

近日,德国 慕尼黑大学(Ludwig-Maximilians-Universität München) Alan M. Szalai, Giovanni Ferrari, Lars Richter,Philip Tinnefeld等,在Nature Methods上发文,报道了石墨烯能量转移与垂直核酸vertical nucleic acids (GETvNA),一种研究DNA-蛋白质相互作用的方法,利用了双链DNA在石墨烯上的垂直取向。

通过从探针染料到石墨烯的能量转移,动态研究发DNA构象变化,在亚秒级时间分辨率下,实现低至Ångström尺度的空间分辨率。测量了由腺嘌呤束、凸起、脱碱基位点和核酸内切酶IV的结合诱导DNA弯曲。还观察到O6-烷基鸟嘌呤DNA烷基转移酶在DNA上的易位,达到单碱基对分辨率,并检测到优先结合腺嘌呤束。

这种方法有望广泛应用于核酸和核酸-蛋白质相互作用的动力学研究,分辨率目前仅适用于传统的结构生物学技术。

研究进展:单分子荧光-石墨烯 | Nature Methods

图1: 垂直核酸vertical nucleic acids,GETvNA原则。

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图2: 源自凸起和A束的DNA弯曲。

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图3: Endo IV诱导DNA弯曲。

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图4: 双链DNA上的烷基转移酶alkyltransferase,AGT扩散。

文献链接

Szalai, A.M., Ferrari, G., Richter, L. et al. Single-molecule dynamic structural biology with vertically arranged DNA on a fluorescence microscope. Nat Methods (2024).

https://doi.org/10.1038/s41592-024-02498-x

https://www.nature.com/articles/s41592-024-02498-x

本文译自Nature。

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